我國(guó)擁有眾多非物質(zhì)文化遺產(chǎn),如建窯建盞燒制技藝、浦城剪紙、武夷巖茶(大紅袍)制作技藝等。
I.建盞的魅力斑紋是由釉面里面由內(nèi)至外呈現(xiàn)的,三維立體,栩栩如生,主要因建陽(yáng)水吉附近的南方紅壤土中蘊(yùn)含大量的鐵,通過(guò)高溫?zé)瓶刂七M(jìn)入的氧氣量,把坯體鐵析晶和釉水鐵析晶呈現(xiàn)出來(lái),這些表現(xiàn)在建盞的釉色當(dāng)中,該過(guò)程會(huì)形成不同形態(tài)的鐵(如Fe2O3、FeO、,F(xiàn)e3O4等)。以下是燒制過(guò)程中可能發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1=akJ?mol-1
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)ΔH2=bkJ?mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH3=ckJ?mol-1
(1)寫出CO氣體還原Fe2O3固體得到Fe3O4固體和CO2氣體的熱化學(xué)方程式:CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s)ΔH=(3a-6b-2c)kJ?mol-1CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s)ΔH=(3a-6b-2c)kJ?mol-1。
(2)在太陽(yáng)能的作用下,缺鐵氧化物(如Fe0.9O)能催化分解CO2,其過(guò)程如圖所示。過(guò)程①的化學(xué)方程式是 10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C,過(guò)程②能量轉(zhuǎn)化的主要形式為 太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
II.一種以CO2為碳源,在催化劑作用下催化加氫制備可再生能源甲醇的反應(yīng)如下:
反應(yīng)i:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH4=-49.1kJ?mol-1
反應(yīng)ii:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH5=+41.1kJ?mol-1
(3)往恒容密閉容器中按n(CO2):n(H2)=1:3(總量為amol)充入反應(yīng)物,在合適催化劑作用下,發(fā)生反應(yīng)i、ii,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和甲醉的選擇率(轉(zhuǎn)化為甲醇的CO2物質(zhì)的量與參加反應(yīng)的CO2總物質(zhì)的量之比)如圖所示。在513K達(dá)平衡時(shí),甲醇的物質(zhì)的量為(列出計(jì)算式) 0.25a×15%×78%0.25a×15%×78%mol。隨著溫度的升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高但甲醇的選擇率降低的原因是 升高溫度,反應(yīng)ii正向移動(dòng)的程度大于反應(yīng)i逆向移動(dòng)的程度升高溫度,反應(yīng)ii正向移動(dòng)的程度大于反應(yīng)i逆向移動(dòng)的程度。
(4)現(xiàn)向恒溫恒壓(0.1MPa)的密閉容器中充入1molCO2、3molH2和6molHe,選擇合適的催化劑使其僅按反應(yīng)i進(jìn)行,上述反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率為20%,則該反應(yīng)的Kp=33.333.3(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),結(jié)果精確到0.1)MPa-2。CO2制備CH3OH的過(guò)程中,往往伴隨著反應(yīng)ii,從而導(dǎo)致CH3OH的選擇率下降,有研究表明,在原料氣中摻入適量CO,能提高CH3OH的選擇率,試說(shuō)明其可能的原因:適量CO可以抑制反應(yīng)ii平衡正向移動(dòng),使更多的CO2和H2進(jìn)行反應(yīng)i適量CO可以抑制反應(yīng)ii平衡正向移動(dòng),使更多的CO2和H2進(jìn)行反應(yīng)i。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;熱化學(xué)方程式.
【答案】CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s)ΔH=(3a-6b-2c)kJ?mol-1;10Fe0.9O+CO2=3Fe3O4+C;太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;0.25a×15%×78%;升高溫度,反應(yīng)ii正向移動(dòng)的程度大于反應(yīng)i逆向移動(dòng)的程度;33.3;適量CO可以抑制反應(yīng)ii平衡正向移動(dòng),使更多的CO2和H2進(jìn)行反應(yīng)i
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:4難度:0.4
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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